眾所周知，視頻監(jiān)控系統(tǒng)由圖象采集、傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及圖象顯示記錄四部分組成。對(duì)于任何一個(gè)安防系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，控制系統(tǒng)是核心，而視頻矩陣是其中的經(jīng)典。它不僅決定了監(jiān)控系統(tǒng)的容量，還是整個(gè)安防系統(tǒng)的主要操作平臺(tái)。一個(gè)好的矩陣幾乎可以實(shí)現(xiàn)安防系統(tǒng)所有的功能要求。因此，矩陣被形象的稱(chēng)為“矩陣主機(jī)”。因此可以說(shuō)，熟悉了矩陣就熟悉了安防系統(tǒng)，用好了矩陣就可以靈活地構(gòu)成多種實(shí)用的安防系統(tǒng)。矩陣是應(yīng)用最廣，功能最強(qiáng)大，穩(wěn)定性最高的視頻監(jiān)控核心控制設(shè)備。
        矩陣是線(xiàn)性代數(shù)中的一個(gè)數(shù)學(xué)名詞。由m*n個(gè)數(shù)排成m行n列的數(shù)表稱(chēng)為矩陣。因此，不論是多么復(fù)雜的矩陣系統(tǒng)都是依據(jù)交點(diǎn)開(kāi)關(guān)的工作原理。矩陣陣列的行和列中，任何行都可以與任何列連接，這就構(gòu)成了矩陣最主要、最基本的功能：任何攝象機(jī)（輸入）都可以在任何監(jiān)視器（輸出）上顯示并進(jìn)行相關(guān)控制與切換。因此，矩陣的基本功能類(lèi)似于人的“大腦”。矩陣的出現(xiàn)是視頻監(jiān)控規(guī)模和技術(shù)不斷發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物。
        現(xiàn)在，矩陣系統(tǒng)正在朝者大容量、網(wǎng)絡(luò)化、結(jié)合一定數(shù)字化的方向發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，高科技手段已經(jīng)深入到各個(gè)領(lǐng)域，在安防系統(tǒng)中也已普遍運(yùn)用。數(shù)字化技術(shù)已滲透到社會(huì)生活的每一個(gè)角落，傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控系統(tǒng)也面臨著數(shù)字化的發(fā)展趨勢(shì)。應(yīng)該說(shuō)，數(shù)字化是視頻監(jiān)控系統(tǒng)的大勢(shì)所趨。面對(duì)這樣的挑戰(zhàn)，矩陣系統(tǒng)不能在一味的向著大型化趨勢(shì)發(fā)展，這樣的話(huà)對(duì)于遠(yuǎn)距離、多站點(diǎn)的綜合性安防系統(tǒng)來(lái)說(shuō)就力有未逮了。因此矩陣系統(tǒng)也在不斷發(fā)展和完善之中，尤其是在分布式聯(lián)網(wǎng)方面取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。當(dāng)前的監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)不再是原來(lái)以成百上千路輸入的單一矩陣為核心，而是向著小容量、多站點(diǎn)的聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)發(fā)展。當(dāng)前的矩陣系統(tǒng)也由容量的大型化、功能齊全化、結(jié)構(gòu)集成化逐漸演變?yōu)檎军c(diǎn)多樣化、結(jié)構(gòu)靈活化、使用方便化等方向發(fā)展。聯(lián)網(wǎng)矩陣也就孕育而生了。
　　聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)不僅保持了原有模擬矩陣系統(tǒng)的穩(wěn)定性高、圖象質(zhì)量高、安全性高等特點(diǎn)，還利用聯(lián)網(wǎng)特性使不同地點(diǎn)、不同環(huán)境、不同數(shù)量的各個(gè)站點(diǎn)的矩陣實(shí)現(xiàn)有機(jī)的視頻與通訊信號(hào)的連接，完成不同區(qū)域內(nèi)的圖象資源共享，并且統(tǒng)一調(diào)度與管理。聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)以少量的視頻輸出代替原有的大量的視頻輸入，大大節(jié)省了傳輸線(xiàn)路的資源。
　　矩陣聯(lián)網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)主要通過(guò)各個(gè)矩陣之間視頻信號(hào)和通訊信號(hào)的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的。矩陣的聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)主要有以下幾種：星型結(jié)構(gòu)、鏈型結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
　　星型結(jié)構(gòu)主要是以一個(gè)矩陣為中心矩陣，其余各個(gè)矩陣向中心矩陣上傳圖象和通訊信號(hào)。如下圖所示，這樣的結(jié)構(gòu)主要用于具有“一個(gè)中心，多個(gè)基本點(diǎn)”的地方，中心矩陣的級(jí)別最高，可以調(diào)閱所有矩陣的圖象，其余的各個(gè)矩陣等級(jí)相同，都是中心矩陣的分控矩陣，但各個(gè)分控矩陣之間互相獨(dú)立，沒(méi)有任何關(guān)系。星型結(jié)構(gòu)的聯(lián)網(wǎng)矩陣結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用也比較廣泛，是目前運(yùn)用的最多的一種聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

　　鏈型結(jié)構(gòu)主要是將各個(gè)矩陣按照菊花鏈的連接方式級(jí)連在一起。如下圖所示，最前面的一個(gè)矩陣作為整個(gè)系統(tǒng)的中心矩陣，其余的矩陣依次排序，逐級(jí)上連。中心矩陣可以調(diào)閱各個(gè)等級(jí)的矩陣圖象，第二級(jí)矩陣可以調(diào)閱在它之下的任一級(jí)矩陣的圖象，依次類(lèi)推。這一類(lèi)聯(lián)網(wǎng)矩陣結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，層次分明，主要用于有多個(gè)監(jiān)控等級(jí)的場(chǎng)合。比如：公安系統(tǒng)中，市局監(jiān)控區(qū)局，區(qū)局監(jiān)控派出所等。

　　網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)就是結(jié)合了星型結(jié)構(gòu)和鏈型結(jié)構(gòu)所組成的混合型聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)。如下圖所示，這樣的矩陣聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)既可以有一個(gè)明確的中心矩陣，也可以沒(méi)有明顯的中心矩陣，各個(gè)矩陣之間只要有需要，就可以進(jìn)行連接，任意兩個(gè)矩陣之間都可以發(fā)生關(guān)系，這樣就可以對(duì)整個(gè)區(qū)域內(nèi)的圖象進(jìn)行共享。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但系統(tǒng)靈活，可根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況綜合配置，是將來(lái)矩陣聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的主要應(yīng)用模式。

　　要實(shí)現(xiàn)矩陣聯(lián)網(wǎng)，除了視頻干線(xiàn)的連接外，各個(gè)矩陣之間的通訊連接是及其重要和關(guān)鍵的。矩陣之間通訊信號(hào)的傳輸通常情況下一般采用RS232、RS422或RS485的方式，傳輸距離遵循各自標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。目前市場(chǎng)上大多矩陣的聯(lián)網(wǎng)是通過(guò)上述幾種方式。然而，這類(lèi)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的局限性在于數(shù)據(jù)傳輸速率低、傳輸距離受限制、對(duì)于聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，步線(xiàn)煩瑣，容易混亂。
因此，在上述聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，又產(chǎn)生了一種新的矩陣聯(lián)網(wǎng)方式：以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式。
　　隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣也越來(lái)越成熟。以太亡聯(lián)網(wǎng)，顧名思義，就是利用以太網(wǎng)來(lái)連接各個(gè)矩陣之間的控制信號(hào)。具體來(lái)說(shuō)，每個(gè)矩陣都有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，同時(shí)被賦予各自唯一的IP地址，用來(lái)區(qū)分和控制，然后通過(guò)以太網(wǎng)把這些矩陣全部連接到網(wǎng)絡(luò)中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，對(duì)各個(gè)矩陣分級(jí)設(shè)定。以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式的優(yōu)勢(shì)在于，可以方便的接入現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)傳輸率高、并對(duì)傳輸距離不受限制。以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)使安防系統(tǒng)的集成化達(dá)到了新的一個(gè)高度。使用傳統(tǒng)的通信方式，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)非常笨重，需要許多接線(xiàn)和連線(xiàn)，特別是遇到大系統(tǒng)時(shí)尤其復(fù)雜，經(jīng)常造成通訊延時(shí)甚至無(wú)法通訊。而使用以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式，由于網(wǎng)絡(luò)接入的方便性，導(dǎo)致可以輕而易舉的完成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
　　對(duì)于以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)，其通訊信號(hào)完全通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸，因此對(duì)于這一類(lèi)系統(tǒng)的通訊信號(hào)傳輸可以只通過(guò)星型連接就可完成，即各個(gè)矩陣都有一根網(wǎng)線(xiàn)連到網(wǎng)絡(luò)上即可。一般而言，對(duì)于以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，各個(gè)矩陣的等級(jí)都是通過(guò)電腦來(lái)設(shè)定的。把一臺(tái)電腦連入矩陣系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)專(zhuān)用軟件可以輕易設(shè)定各個(gè)矩陣的等級(jí)，不用像傳統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方式那樣通過(guò)復(fù)雜的硬件連接來(lái)區(qū)分矩陣級(jí)別。設(shè)定好各個(gè)矩陣級(jí)別后，在根據(jù)級(jí)別不同進(jìn)行視頻信號(hào)的連接。一般地，低級(jí)別的矩陣從矩陣的視頻輸出端輸出視頻信號(hào)到高一級(jí)別的矩陣的視頻輸入端，如果是對(duì)等矩陣，則兩個(gè)矩陣之間互相傳遞視頻信號(hào)。由此可見(jiàn)，通過(guò)以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方式，大大節(jié)省了通訊信號(hào)傳輸?shù)馁Y源。
　　總體來(lái)說(shuō)，以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)相比傳統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)方式具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)：通信速率高、系統(tǒng)穩(wěn)定、傳輸距離不受限制、組網(wǎng)方便靈活、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展便利、適合系統(tǒng)集成等。因此，可以說(shuō)利用以太網(wǎng)構(gòu)成矩陣聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)已逐漸成為監(jiān)控系統(tǒng)的一種發(fā)展趨勢(shì)。
　　上海環(huán)球金融中心的安防系統(tǒng)正是以太網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)矩陣的一個(gè)典型應(yīng)用。上海環(huán)球金融中心位于浦東新區(qū)世紀(jì)大道100號(hào)，建筑主體高度達(dá)到492米，工程地塊面積為3萬(wàn)平方米，總建筑面積達(dá)38.16萬(wàn)平方米，比鄰金茂大廈。上海環(huán)球金融中心是以辦公為主，集商貿(mào)、賓館、觀光、會(huì)議等設(shè)施于一體的綜合型大廈，屬上海環(huán)球金融中心有限公司管轄。建筑的94層至101層為觀光層，79層至93層將建成超五星級(jí)的賓館，7層至77層為寫(xiě)字樓，3層至5層為會(huì)議室，地下2層至3層為商業(yè)設(shè)施，地下3層至地下1層規(guī)劃了約1100臺(tái)的停車(chē)位。在100層、距地面472米處設(shè)計(jì)了長(zhǎng)度約為55米的觀光天閣。此外，在94層還設(shè)計(jì)了面積為700平方米、室內(nèi)凈高8米的觀光大廳。
　　綜上所述，聯(lián)網(wǎng)矩陣系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛，技術(shù)也會(huì)不斷發(fā)展更新。將來(lái)，安防系統(tǒng)前景一片光明。

林雍長(zhǎng)
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